Документ 2379411

Целью дисциплины является формирование профессиональной
компетенции и творческого потенциала личности бакалавра биологии в области
экологии популяций и сообществ.
Задачами курса являются:
− вооружение студентов знаниями теоретических основ об эволюции
популяций и сообществ;
− создание у студентов установки на овладение глубокими и прочными
теоретическими знаниями по дисциплине;
− овладение основными методами изучения динамики популяций и
закономерности саморегуляции биоценозов.
2 Место дисциплины в структуре ООП ВПО
Дисциплина «Экология популяций и сообществ» относится к
профессиональному циклу и входит в состав вариативной части ООП
Б.3.2.12.3.1
Областями профессиональной деятельности бакалавров, на которые
ориентирует дисциплина «Экология популяций и сообществ», являются
основные законы и закономерности в популяциях и сообществах живых
организмов.
Освоение дисциплины готовит к работе со следующими
объектами профессиональной деятельности бакалавров:
− структура и размер популяции;
− динамика популяций;
− пищевые цепи;
− влияние биотических и абиотических факторов на популяции.
Дисциплина готовит к решению следующих задач профессиональной
деятельности:
в области профессиональной деятельности:
– понимание механизмов роста и колебания численности популяции.
Прогнозирование данных изменений в популяции;
− выявление влияния биотических и абиотических факторов среды на
структуру биоценозов;
− использовать в своей практической деятельности законы и
закономерности биоразнообразия;
− моделировать и создавать биологически устойчивые искусственные
биосистемы
– осуществление профессионального самообразования и личностного
роста, проектирование дальнейшего образовательного маршрута и
профессиональной карьеры.
Для освоения дисциплины «Экология популяций и сообществ»
обучающиеся используют знания, умения, способы деятельности и установки,
сформированные в ходе дисциплин:
Б.2.1.6 - Общая биология, Б.3.1.6 – Экология и рациональное
природопользование, Б.3.1.1.3 – Зоология беспозвоночных, Б.3.1.1.4 – Зоология
2
беспозвоночных, Б.3.1.1.1 - Ботаника низших растений, Б.3.1.1.2 - Систематика
высших растений.
Освоение данной дисциплины является необходимой основой для
последующего прохождения научно-исследовательской и квалификационной
практик, использоваться в практической деятельности.
3 Требования к результатам освоения содержания дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование элементов
следующих компетенций в соответствии с ФГОС ВПО и ООП ВПО по данному
направлению подготовки (специальности):
а) общекультурных (ОК):
− следует этическим и правовым нормам в отношении других людей и
природы (принципы биоэтики), имеет чёткую ценностную ориентацию на
сохранение природы и охрану прав и здоровья человека (ОК-1);
− проявляет экологическую грамотность и использует базовые знания в
области биологии в жизненных ситуациях; понимает социальную значимость и
умеет прогнозировать последствия своей профессиональной деятельности,
готов нести ответственность за свои решения (ОК-8);
б) в области профессиональной деятельности:
− демонстрирует базовые представления о разнообразии биологических
объектов, понимание значения биоразнообразия для устойчивости биосферы
(ПК-1);
− знает принципы мониторинга, оценки состояния природной среды и
охраны живой природы, участвует в планировании и реализации
соответствующих мероприятий (ПК-12);
− оперирует правовыми основами исследовательских работ и
законодательства РФ в области охраны природы и природопользования,
соблюдает нормы авторского права (ПК-13).
В результате освоения дисциплины студент должен:
Знать:
− популяционные законы и закономерности, основные термины
дисциплины;
− возрастную, половую, пространственную и этологическую структуры
популяции;
− динамику популяции;
− трофическую структуру биоценозов;
− влияние биотических и абиотических факторов среды на биоценоз;
− экологические ниши видов и сообществ, процессы саморегуляции
биоценозов;
− основные принципы и значение биоразнообразия для устойчивости
экосистем.
3
Уметь:
− применять полученные знания для объяснения изменений в структуре
популяций;
− прогнозировать изменения в видовой структуре биоценозов под
воздействием биотических и абиотических факторов внешней среды;
− моделировать и создавать биологически устойчивые искусственные
экосистемы;
− рассчитывать количество вещества и энергии на каждом трофическом
уровне по заданным параметрам.
− Владеть:
− научным языком и терминологией экологии популяций и сообществ;
− основами современных методов экологического мониторинга;
− основами методик определения динамики популяций в естественной
и искусственной средах.
Приобрести опыт деятельности:
− исследовательской
работы
исследований.
по
методикам
экологических
4 Содержание и структура дисциплины (модуля)
4.1 Содержание разделов дисциплины
№
раздела
1
2
Наименование
раздела (модуля)
Экология
популяций
и
сообществ:
предмет, задачи и
методы
исследования
Экология
популяций
(демэкология)
Содержание раздела (модуля)
Форма текущего
контроля
Предмет и задачи экологии Тестовый
популяций
и
сообществ; контроль
методы
экологических
исследований, применяемых в
экологии; история развития
науки; место дисциплины
среди биологических наук.
Популяционные
законы. Письменный
Размер популяции; возрастная опрос
по
и
половая
структуры вопросам
популяции; пространственная
и этологическая структуры;
динамика популяций: кривые
выживания, рост и кривые
роста, колебания численности
популяции.
Популяции
синантропных видов.
4
3
Экология
сообществ
(синэкология)
Трофическая
структура Коллоквиум
биоценозов;
законы
и
закономерности трофического
оборота в биоценозе; видовая
структура
биоценозов;
влияние
биотических
и
абиотических факторов на
видовую
структуру;
пространственная структура
биоценозов;
экологическая
ниша;
закономерности
саморегуляции
биоценозов.
Биоразнообразие
и
его
значение для устойчивости
экосистемы.
4.2 Структура дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единиц (72
часа).
Трудоёмкость дисциплины в 8 семестре полный срок обучения 2
зачётных единицы (72 часа)
Вид работы
Трудоёмкость, часов
8 сем
Всего
Общая трудоёмкость
72
72
Аудиторная работа
32
32
Перезачёт
Лекции (Л)
16
16
Лабораторные занятия (ЛБ)
16
16
Самостоятельная работа
40
40
Реферат (Р)
10
10
Эссе
Контрольная работа
Самоподготовка
10
10
Самостоятельное изучение разделов
10
10
Подготовка к лабораторным занятиям
5
5
Повторение лекционного материала и материала
5
5
учебников
Подготовка и сдача зачёта
Вид итогового контроля
зачёт
зачёт
Трудоёмкость дисциплины в 6 семестре сокращённый срок обучения 2
зачётных единицы (72 часа)
5
Вид работы
Трудоёмкость, часов
6 сем
Всего
Общая трудоёмкость
72
72
Аудиторная работа:
28
28
Лекции (Л)
14
14
Лабораторные занятия (ЛБ)
14
14
Самостоятельная работа
44
44
Реферат (Р)
5
5
Эссе
Контрольная работа
Самоподготовка
5
5
Самостоятельное изучение разделов
20
20
Подготовка к лабораторным занятиям
5
5
Повторение лекционного материала и материала
9
9
учебников
Подготовка и сдача зачёта
Вид итогового контроля
зачёт
зачёт
Разделы дисциплины, изучаемые студентами полного срока обучения в 8
семестре
Наименование раздела
Количество часов
№
раздела
Всего Аудиторная Внеаудит.
работа
работа
(СР)
Л
Лб
1
Экология популяций и сообществ: 23
4
4
15
предмет,
задачи
и
методы
исследования.
2
Экология
популяций 27
6
6
15
(демэкология).
3
Экология сообществ (синэкология). 22
6
6
10
Итого:
72
16
16
40
Разделы дисциплины, изучаемые студентами сокращённого срока
обучения в 6 семестре
№
Наименование раздела
Количество часов
раздела
Всего Аудиторная Внеаудит.
работа
работа
(СР)
Л
Лб
1
Экология популяций и сообществ: 18
4
14
предмет,
задачи
и
методы
исследования.
2
Экология
популяций 28
5
8
15
6
(демэкология).
Экология сообществ (синэкология). 26
Итого:
72
3
5
14
6
14
15
44
4.3 Лабораторные занятия
Лабораторные занятия для студентов полного срока обучения в 8
семестре
№
№
Тема
Кол-во
занятия раздела
часов
1
1
Экологический мониторинг: методы и
4
методики экологических исследований.
2
2
Популяционные законы и закономерности.
2
3
2
Структуры популяций.
2
4
2
Динамика популяций. Состояние гомеостаза. 2
5
3
Биотические
связи
в
биоценозах. 2
Межвидовые взаимоотношения.
6
3
Трофическая структура биоценозов.
2
7
3
Экологическая ниша. Жизненные формы 2
растений и животных.
Итого:
16
Лабораторные
семестре
№
№
занятия раздела
1
2
2
2
3
2
4
3
5
6
3
3
занятия для студентов сокращённого срока обучения в 6
Тема
Популяционные законы и закономерности.
Структуры популяций.
Динамика популяций. Состояние гомеостаза.
Биотические
связи
в
биоценозах.
Межвидовые взаимоотношения.
Трофическая структура биоценозов.
Экологическая ниша. Жизненные формы
растений и животных.
Итого:
Кол-во
часов
2
2
4
2
2
2
14
4.4 Самостоятельное изучение разделов дисциплины
7
Самостоятельное изучение разделов дисциплины студентами полного
срока обучения в 8 семестре
Кол-во
Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение
№
часов
раздел
а
1
История становления и развития экологии популяций и
2
сообществ
2
Ресурсы. Значение ресурсной базы для развития популяций.
2
Ареал обитания.
2
Миграция и расселение организмов в пространстве.
2
3
Основные свойства и поведение хищников.
2
3
Мутуализм. Значение мутуализма для существования
2
организмов.
Итого:
10
Самостоятельное
изучение
разделов
дисциплины
студентами
сокращённого срока обучения в 6 семестре
Кол-во
№
Вопросы, выносимые на самостоятельное изучение
часов
раздел
а
1
История становления и развития экологии популяций и
2
сообществ
1
Предмет и задачи экологии популяций и сообществ. Место
2
дисциплины среди биологических наук.
2
Ресурсы. Значение ресурсной базы для развития популяций.
2
Ареал обитания.
2
Миграция и расселение организмов в пространстве.
2
2
Многообразие жизненных циклов живых организмов
2
2
Численность популяции.
2
3
Основные свойства и поведение хищников.
2
3
Мутуализм. Значение мутуализма для существования
2
организмов.
3
Влияние конкуренции на структуру сообщества.
2
3
Особенности видового состава на островах.
2
Итого:
20
5 Образовательные технологии
8
В процессе преподавания дисциплины используются следующие
образовательные технологии: лекция, решение учебных задач, метод малых
групп.
При организации самостоятельной работы используются следующие
образовательные технологии: работа с книгой, поиск дополнительной
информации, использование интернет-ресурсов.
5.1 Интерактивные образовательные технологии, используемые в
аудиторных занятиях
№
раздела
2
Вид занятия
Используемые интерактивные
(Л, ПР, С)
образовательные технологии
ПР
Компьютерные
презентации,
работа
с
интерактивным диском «Открытая биология».
ПР
Учебная дискуссия: «Влияние антропогенных
факторов на окружающую среду».
ПР
Учебная дискуссия: «Биоразнообразие как
основа устойчивости экосистемы».
3
3
Итого:
Кол-во
часов
4
2
2
8
6 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и
промежуточной аттестации
Программой дисциплины предусмотрены следующие виды текущего
контроля: устный, письменный, тестовый контроль знаний, написание
рефератов.
Итоговый формой контроля знаний, умений и навыков по дисциплине для
студентов полного срока обучения является зачет. Он проводится по билетам,
включающим два теоретических вопроса по разным разделам дисциплины.
6.1 Вопросы для контроля знаний по дисциплине «Экология
популяций и сообществ»
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Расселение особей, его типы;
Управление популяцией;
Моделирование динамических процессов в популяции;
Типы взаимодействия популяций различных видов;
Биом степей;
Биом хвойных вечнозелёных лесов;
Круговорот биогенов, его изменение под влиянием человека;
Разнообразие экологических сукцессий;
Проблемы сохранения биологического разнообразия экосистем;
9
6.2
знаний
Тестовые задания для проведения промежуточного контроля
1 Выберите правильный ответ из предложенных вариантов.
Основоположником демэкологии является:
а) Ф. Клементе; б ) Н. Северцов;
в) К. Линней;
г) Ч. Элтон.
2 Выберите правильный ответ из предложенных вариантов. Место
обитания популяции называют:
а) эконишей; б) экотопом; в) биотопом; г) стацией.
3 Выберите правильные ответы (от 0 до 5) из предложенных
вариантов. К генетическим и экологическим характеристикам
популяции относятся:
а) возрастная структура; б ) рождаемость; в ) смертность;
г) частота встречаемости аллелей в генофонде;
д) пространственная структура.
4 Выберите правильный ответ из предложенных вариантов.
Экологической популяцией называется:
а) группа особей, заселяющих территорию с географически
однородными условиями;
б) внутривидовая
группировка,
приуроченная
к
конкретным
биогеоценозам;
в) внутривидовая группировка, охватывающая несколько биогеоценозов
в данной географической зоне;
г) совокупность особей вида, занимающих небольшой участок
однородной площади.
5 Выберите правильный ответ из предложенных вариантов. В состав
популяции не входят:
а) организмы одного вида;
б) организмы разных видов;
в) организмы разных возрастов;
г) организмы разного пола.
6 Выберите номера правильных суждений.
1. Полностью одиночное существование в природе не
встречается.
2. Наиболее ярко территориальное поведение животных
выражено при колониальном образе жизни.
3. В колониях многие жизненные функции выполняются сообща
(защита от врагов, предупредительная сигнализация и др.).
4. Наименьшей сложностью организации отличаются колонии
общественных насекомых (пчел, муравьев и др.).
10
7 Выберите правильный ответ из предложенных вариантов. Стаи без
выраженного доминирования отдельных членов не характерны:
а) для рыб;
б) для мелких птиц;
в) для саранчи;
г) для млекопитающих.
8 Выберите номера правильных суждений.
1. Стайность широко распространена среди кошачьих
млекопитающих.
2. В стаях сильно развиты подражательные реакции и ориентация
на соседей.
3. Для крупных птиц характерны, как правило, стаи с лидерами.
4. Стада — это менее длительные по-сравнению со стаями
объединения животных.
9 Выберите правильные ответы (от 0 до 5) из предложенных вариантов.
Ранг особи в стаде определяется:
а)
физической силой;
б)
возрастом;
в)
наследственными качествами;
г)
жизненным опытом;
д)
половой активностью.
10.Выберите правильные ответы (от 0 до 5) из предложенных вариантов.
Эффект группы у животных проявляется:
а)
в увеличении продолжительности жизни;
б)
в уменьшении плодовитости;
в)
в ускорении темпов роста;
г)
в более медленном образовании условных рефлексов;
д)
в повышении устойчивости к болезням.
6.3 Вопросы к зачёту по дисциплине «Экология популяций и
сообществ»
1 Блочная модель круговорота биогенов, осадочный и атмосферный
циклы круговорота биогенов, коэффициент рециркуляции биогена.
2 Взаимодействия популяций различных видов на примерах паразита и
хозяина, хищника и жертвы.
3 Видовое разнообразие сообщества, его изменение в процессе
экологической сукцессии. Влияние на него факторов окружающей среды.
4 Концепция «биогеоценоза». Графическая модель биогеоценоза.
5 Круговороты биогенов осадочного цикла на примере фосфора и серы.
6 Биологическая конкуренция, ее формы. Влияние конкуренции на
структуру сообществ.
7 Понятие «стации» или местообитания. Правило «стациальной
верности», его относительный характер.
11
8 Экология как наука и учебная дисциплина. Ее связь с другими
науками. Изменение содержания экологии в конце ХХ века. Узкое и широкое
толкование экологии.
9 Особенности круговорота биогенов в различных экосистемах на
примере дождевого тропического леса и лесов умеренной зоны. Изменение
круговорота биогенов в ходе экологической сукцессии.
10 Типы экологических сукцессий.
11 Причины циклических изменений численности популяций.
12 Понятие экосистемы. Функциональные группы организмов в
экосистеме.
13 Понятие популяции. Неравноценность отдельных популяций.
Экологические признаки популяции.
14 Территориальность
животных,
ее
причины.
Особенности
использования территории различными видами. Маркировочное поведение
животных.
15 Уровни организации живой материи, основные принципы
организации биологических систем, их иерархия. Организменные и
надорганизменные биологические системы.
16 Типы распределения особей в пространстве. Причины образования
групп. Преимущества и недостатки группового распределения особей в
пространстве. Правило В. Олли.
17 Энергетика
пищевой
цепи.
Экологическая
эффективность
трофического уровня.
18 Влияние периодических пожаров на биотическое сообщество.
Пирогенные экосистемы.
19 Сходство и отличие экосистемы и биогеоценоза.
20 Численность и плотность популяции, основные способы их
выражения.
21 Понятие «экологическая ниша», фундаментальная и реализованная
экологическая ниша. Правило конкурентного исключения Г. Ф. Гаузе (1935).
22 Принципы классификации экосистем.
23 Возрастная структура популяции понятие возрастной группы и
когорты. Пирамиды возрастов.
24 Рождаемость, ее типы. Влияние рождаемости на динамику
численности популяции.
25 Развитие экологических систем. Причины экологических сукцессий.
Особенности климаксного сообщества.
26 Смертность, ее типы. Кривые выживания организмов.
27 Понятие трофического уровня и пищевой цепи. Пирамиды Ч. Элтона,
их типы, причины обратимости пирамид биомассы и численности.
28 Системы размножения организмов. Чередование полового и
бесполого поколений.
12
29 Половая структура популяции, значение полового размножения.
Первичное, вторичное и третичное соотношение полов.
30 Положительные взаимодействия популяций различных видов
(комменсализм, протокооперация и мутуализм).
31 Перемещение особей в пространстве: расселение молодняка;
суточные и сезонные, катадромные и анадромные миграции животных.
Территориальные и атерриториальные особи в популяции.
32 Формы энергетических субсидий в экосистему, их влияние на ее
продуктивность.
33 Понятие продукции и продуктивности. Ее зависимость от физикохимических факторов среды и структуры сообщества.
34 Экологические факторы; абиотические – факторы, воздействующие со
стороны неживой природы; климатические (температура окружающей среды,
свет влажность); гидрофизические и гидрохимические; химический состав
окружающей среды; эдафические; топографические (ландшафт).
35 Биотические факторы взаимоотношения между организмами,
межвидовые и внутривидовые.
36 Топические,
трофические,
групповые
и
генеративные
взаимоотношения организмов.
37 Популяция, определение, характеристики; состав популяций,
динамика популяций.
38 Численность популяции, рождаемость, смертность, демографический
подход, кривые измерения численности популяций,
39 Численность популяции, стратегии популяций, территориальное
поведение и перенаселённость.
40 Взаимодействие между особями в популяции: групповые,
конкуренция, генеративные.
41 Межвидовые взаимодействия между популяциями: симбиоз,
нейтрализм, антибиоз; хищник-жертва, хозяин-паразит и межвидовая
конкуренция.
42 Сообщества и экосистемы. Биоценозы и биогеоценозы.
43 Система живых организмов по способам питания. Пищевые цепи и
категории организмов: продуценты, консументы и редуценты.
44 Пионерные климаксные сообщества. Характеристика суксессий:
экологическое доминирование, продуктивность, роль биотических факторов в
формировании сообществ.
45 Нарушение сообществ и их эволюции при антропогенном
воздействии.
46 Структура биоценозов: видовая, трофическая. Гомеостаз и эволюция
биоценозов.
47 Биогеоценоз. Особенности биогеоценозов приземного слоя
атмосферы, почв, вод.
13
48 Роль выдающегося эколога В.Н.Сукачёва в создании учения о
биогеоценозе.
49 Соотношения между видами, популяциями, числом особей в
биогеоценозе. Разновидности биогеоценоза по продуктивности.
50 Экологические пирамиды: массовых и энергетических потоков.
51 Критерии устойчивости биогеоценозов. Рациональное использование
экосистем.
52 Продуктивность экосистем (первичная продукция, вторичная
продукция).
53 Поток энергии через пастбищную пищевую цепь, потери энергии при
переносе, эффективность переноса.
54 Местообитания живых организмов и их классификация.
55 Кратковременные реакции на среду.
56 Дисгармония видового состава на островах.
57 Возраст сообщества: эволюционное время.
58 Богатство фауны и флоры по данным палеонтологической летописи.
59 Круговорот энергии в сообществах.
60 Примеры мутуализма, включающего поведенческие взаимосвязи.
7 Учебно-методическое обеспечение дисциплины (модуля)
7.1 Основная литература
Николайкин, Н.И. Экология [Текст] : учебник / Н.И. Николайкин, Н.Е.
Николайкина, О.П. Мелихова .- 3-е изд., стериотип.. - М. : Дрофа, 2004. - 624 с.
: ил... - (Высшее образование). - Библиогр.: с. 583-590 - ISBN 5-7107-8246-7.
Шилов, И.А. Экология [Текст] : учебник / И.А. Шилов .- 4-е изд.,
стереотип.. - М. : Высшая школа, 2003. - 512 с. : ил... - Библиогр.: с. 498-510 ISBN 5-06-004158-1.
Коробкин, В.И. Экология [Текст] : учеб. пособие / В.И. Коробкин, Л.В.
Передельский .- 2-е изд, доп. перераб.. - Ростов-на-Дону : Феникс, 2005. - 384 с.
- (Высшее образование). - Библиогр.: с. 366-368 - ISBN 5-222-05584-1.
7.2 Дополнительная литература
1 Кормилицын, В. И. Основы экологии / В. И. Кормилицын, М. С.
Цицкишвили, Ю. И.Яламов – М.: Интерстиль, 1997 − 365 с. - ISBN 978-5-98281102-8.
2 Бигон, М.К. Экология. Особи, популяции и сообщества / М.К.Бигон,
Дж.Харпер, К.Таунсенд – М.: Мир, 1989 – 667с. – ISBN 5-03-001121-8
3 Тимофеев – Ресовский, Н. В. Очерк учения о популяции / Н. В.
Тимофеев – Ресовский, А. В.Яблоков, Н. В.Глотов, М.: Наука, 1973 - 277с.
4 Уатт, К. Экология и управление природными ресурсами / К.Уатт, М.:
Мир,1971 - 463с.
14
5 Уиттекер, Р. Сообщества и экосистемы /Р.Уиттекер, М.: издательство
«Прогресс», 1980г. - 327 с.
6 Шилов, И. А. Экология / И.А.Шилов, М.: Высшая школа, 1997- 512 с. ISBN 5-7695-3606-3.
7 Шилов, И. А. Эколого-физиологические основы популяционных
отношений у животных / И.А.Шилов М.:
издательство Московского
университета, 1977 - 261 с.
8 Яблоков, А. В. Популяционная биология/ А.В.Яблоков, М.: Высшая
школа, 1987 - 302 с. - ISBN 978-5-85939-681-8
7.3 Периодические издания
Журналы:
− Экология и жизнь;
− Экология человека;
− Теоретическая и прикладная экология;
− Гео;
− Экология урбанизированных территорий.
7.4 Интернет-ресурсы
− MedUniver
Библиотека.
Режим
доступа:
http://meduniver.com/Medical/Book/115.html;
− Гильдия экологов. Вместе во имя будущего. - Режим доступа:
http://www.ecoguild.ru/library.html;
− Электронная библиотека.- Режим доступа: http://nrc.edu.ru/est/pos/;
− EcoKub Вся экология и не только - Режим доступа:
http://ecokub.ru/load/7;
− Библиотека Гумер. – Режим доступа: http://www.gumer.info/.
7.5 Методические указания к практическим занятиям
Для
проведения семинарских работ имеются наглядные пособия
(таблицы), методические указания.
Кожакин, П.А. Методические указания к лабораторным занятиям по
экологии популяций и сообществ /П.А.Кожакин - Бузулук: БГТИ (филиал)
ОГУ, 2011.- 30с.
7.6 Программное обеспечение
коммуникационных технологий
современных
информационно-
Интерактивный курс биологии «Открытая биология», версия 2.5, 2003г.
8 Материально - техническое обеспечение дисциплины
15
Материально - техническое обеспечение дисциплины включает в себя
специально оборудованные кабинеты и аудитории: компьютерные классы,
аудитории, оборудованные мультимедийными средствами обучения.
16